校验案例 - 静态结构分析

问题说明：端面之一有一个固定圆孔的矩形板，并且在对立面施加拉伸压力载荷。找到孔的圆柱面上 X 方向的最大法向应力。

J. E. Shigley, Mechanical Engineering Design, McGraw-Hill, 1st Edition, 1986, Table A-23, Figure A-23-1, pg. 673

材料属性	几何属性	负载
杨氏模量 E = 1000 帕泊松比 ν = 0.0	长度 = 15 米宽度 = 5 米厚度 = 1 米孔半径 = 0.5 米	压力 = -100 帕

结果比较 - 仿真质量滑块在默认位置

结果	目标	Creo Simulate	Ansys Discovery Live	Creo Simulation Live	百分比误差
最大法向 X 应力 (帕)	312.5	313.272	270.69	265.11	15.16

结果比较 - 仿真质量滑块在最大位置

结果	目标	Creo Simulate	Ansys Discovery Live	Creo Simulation Live	百分比误差
最大法向 X 应力 (帕)	312.5	313.272	302.36	290.60	7.53

Creo Ansys 仿真结果比较

（面尺寸的默认网格分辨率 = 孔曲面上的 0.15 m，使用曲率和近似大小函数方法）

结果	目标	Ansys AIM	Creo Ansys Simulation	百分比误差
最大法向 X 应力 (帕)	312.5	310.7	310.397	0.67

问题说明：考虑一个阶梯式轴，在轴的较小截面上应用轴向载荷 1000 psi，根据圆角半径计算阶梯上的应力集中，如下所示：

参考资料：Roark’s Formulas for Stress and Strain, Warren C. Young and Richard G. Budynas,2002

材料属性	几何属性	负载
杨氏模量 E = 2.9008e7 psi 泊松比 ν = 0.3	D = 8 英寸 h = 3 英寸 r = 1 英寸	压力 = -1000 psi

结果比较 - 仿真质量滑块在默认位置

结果	目标	Creo Simulate	Ansys Discovery Live	Creo Simulation Live	百分比误差
最大法向 Y 应力 (psi)	1376	1422.63	1526.5	1488	7.53

Ansys AIM 和 Creo Ansys Simulation 的结果比较（最高网格分辨率）

结果	目标	Ansys AIM	Creo Ansys Simulation	百分比误差
最大法向 Y 应力 (psi)	1376	1410.96	1466.68	6.18

问题说明：从天花板上悬挂的方形截面和长度 l 的锥形铝合金棒材。轴向载荷 F 应用于棒材的自由端。确定棒材的最大轴向偏转 d 和中端 (Y = L/2) 的轴向应力 σy。

参考资料：C. O. Harris, Introduction to Stress Analysis, The Macmillan Co., New York, NY, 1959,pg. 237, problem 4

材料属性	几何属性	负载
杨氏模量 E = 10.4e6 psi 泊松比 ν = 0.3	长度 = 10 英寸偏离 = 2 英寸	F = 10000 lbf

结果比较 - 仿真质量滑块在默认位置。

Ansys AIM 和 Creo Ansys Simulation 的结果比较（默认网格）

问题说明：考虑一个具有固定边的圆形板，受均匀分布的压力载荷。确定板中心处的最大偏转。

参考资料：R. J. Roark, W. C. Young,Formulas for Stress and Strain, McGraw-Hill Book Co., Inc.,New York, NY, 1975, Table 24.

材料属性	几何属性	负载
杨氏模量 E = 30e6 psi 泊松比 ν = 0.3	直径 = 30 英寸厚度 = 0.25 英寸	P = 3 psi

结果 - 仿真质量滑块处于默认位置

结果比较 - 仿真质量滑块在最大位置 (M2000 显卡)

结果	目标	Creo Simulate	Ansys Discovery Live	Creo Simulation Live	百分比误差
板中心处的最大偏转 (英寸)	0.0553	0.0549	0.0546	0.0545	1.47

结果比较 - 仿真质量滑块在最大位置 (P4000 显卡)

结果	目标	Creo Simulate	Ansys Discovery Live	Creo Simulation Live	百分比误差
板中心处的偏转 (英寸)	0.0553	0.0549	0.0590	0.0527	4.93

Creo Ansys Simulation 结果比较（最高网格分辨率）

结果	目标	Ansys AIM	Creo Ansys Simulation	百分比误差
板中心处的偏转 (英寸)	0.0553	0.05505	0.05505	0.45